《光傳輸建模與計算機模擬》是2016年3月出版的圖書，作者是陳純毅、楊華民、蔣振剛。
基本介紹
- 書名：光傳輸建模與計算機模擬
- 作者：陳純毅、楊華民、蔣振剛
- 出版時間：2016年3月
- 裝幀：平裝
書籍信息,內容簡介,目錄,
書籍信息
書名光傳輸建模與計算機模擬
書號978-7-118-10647-3
作者陳純毅、楊華民、蔣振剛
出版時間2016年3月
譯者
版次1版1次
開本16
裝幀平裝
出版基金
頁數172
字數200
中圖分類TN818
叢書名
定價40.00
內容簡介
光是一種電磁波，在現實世界中廣泛存在。各種複雜環境中的光波傳輸特性一直是學術界的一個重要研究對象。在無線雷射通信、雷射雷達、雷射測距等涉及大氣雷射傳輸的工程套用中，需要深入分析大氣湍流對光信號傳輸的影響，以便對工程系統進行最佳化設計。在室內光照明可視化設計和三維場景真實感繪製套用中，需要計算虛擬三維場景可視區域中的每個場景點沿給定方向的出射光亮度，以便獲得三維場景特定區域的照明亮度信息或者進一步繪製出三維場景畫面。因此研究光傳輸建模與計算機模擬方法具有較高的實際套用價值。本書首先討論了部分相干連續光波、束狀脈衝光波、艾里陣列光束等的大氣湍流傳輸特性，以及受大氣湍流影響的環形孔徑接收光波到達角起伏和空間光到單模光纖耦合效率的理論建模問題；然後論述了雙向大氣光通信鏈路兩端接收光功率瞬態差異數值模擬方法和虛擬三維場景光照傳輸計算機模擬方法。本書對從事大氣光傳輸系統設計、室內光照明設計、三維場景可視化繪製等領域的科研工作者、大學教師、研究生等有一定的參考作用，也可以作為相關專業的大學本科和研究生的教學參考書。
目錄
第1章 緒論1
1．1 光波傳輸中的環境影響問題1
1．1．1 大氣光學湍流1
1．1．2 物體散射與遮擋5
1．2 光波傳輸特性研究方法7
1．2．1 理論解析建模方法7
1．2．2 計算機模擬方法8
1．2．3 實驗測量方法9
參考文獻10
第2章 部分相干連續光波大氣湍流傳輸特性建模13
2．1 光場二階相干特性的數學表述13
2．2 高斯－謝爾模態光束14
2．3 部分相干光束大氣湍流傳輸閃爍特性24
2．3．1 閃爍方差24
2．3．2 光強起伏機率密度函式25
2．3．3 接收光功率起伏均方根時間頻寬27
2．4 部分相干光束大氣湍流傳輸漂移特性31
2．4．1 光束漂移方差31
2．4．2 光束漂移時間譜32
2．5 大氣湍流信道無線光通信套用35
2．5．1 部分相干光通信鏈路中斷機率35
2．5．2 部分相干光通信鏈路衰落頻率36
2．5．3 部分相干光通信鏈路衰落時間長度38
2．5．4 部分相干光通信鏈路誤碼率39
2．5．5 部分相干光通信鏈路容量4
2．5．6 光源相干參數自適應最佳化方法43
參考文獻47
第3章 脈衝光波大氣湍流傳輸特性建模50
3．1 統計平穩光場和統計非平穩光場的大氣湍流傳輸特性50
3．1．1 統計平穩高斯－謝爾模態光束50
3．1．2 統計非平穩脈衝高斯－謝爾模態光束59
3．2 光脈衝經大氣湍流傳輸後的雙頻互相干函式65
3．2．1 弱湍流情形66
3．2．2 強湍流情形74
3．3 脈衝時間擴展78
3．3．1 弱湍流情形78
3．3．2 強湍流情形80
3．4 脈衝經大氣湍流傳輸後的四頻交叉相干函式87
3．5 脈衝的時間依賴閃爍指數90
參考文獻97
第4章 艾里陣列光束大氣湍流傳輸特性建模99
4．1 艾里光束及其基本特性100
4．1．1 艾里光束數學模型100
4．1．2 艾里光束的特殊性質100
4．2 相干合併艾里陣列光束大氣湍流傳輸平均光強102
4．3 非相干合併艾里陣列光束大氣湍流傳輸平均光強107
4．4 艾里陣列光束的潛在套用111
參考文獻111
第5章 大氣湍流對光學接收影響建模113
5．1 環形孔徑接收空間光到單模光纖耦合效率114
5．2 環形孔徑接收光信號到達角起伏方差120
參考文獻130
第6章 光波大氣湍流傳輸數值模擬133
6．1 基於多相位屏的光波大氣湍流傳輸數值模擬的基本思想133
6．2 相位屏生成算法135
6．3 雙向大氣光通信鏈路信道狀態數值模擬137
6．3．1 雙向鏈路的信號光束傳輸與接收模型138
6．3．2 大氣湍流中的高斯光束雙向互反傳輸數值模擬139
6．3．3 湍流路徑分布模式對鏈路兩端接收光功率瞬態差異的影響140
6．3．4 湍流強度對兩端接收光功率瞬態差異的影響147
6．4 脈衝光信號的大氣湍流傳輸數值模擬150
參考文獻153
第7章 虛擬三維場景光照傳輸計算機模擬155
7．1 基於光線近似的三維場景光照傳輸建模155
7．2 三維場景光照傳輸的數學表述162
7．3 三維場景光照明方程的近似求解163
7．3．1 直接光照求解164
7．3．2 間接光照求解167
參考文獻170"
